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                关于A2O工艺脱氮与除磷∑ 矛盾关系的浅谈!

                2022-01-27 09:07:29

                在传统 A2/O 工艺的单泥系统中高效地完成脱氮和除磷两个过程,就会发生各种矛盾Ψ冲突,比如泥龄的矛盾、碳源竞争、硝酸盐及溶解氧(DO)残余干扰等。


                一、传统A2O工艺存在的矛盾


                1、污泥龄矛盾


                传统A2/O 工艺属于单泥系统,聚磷菌(PAOs)、 反硝化菌和硝化菌等功能微生物混合生【长于同一系统中,而各类微生物实现其功能大化所需的】泥龄不同:


                1)自养硝化菌与普通异养好氧菌和反硝化菌相比,硝↑化菌的世代周期较长,欲使其成为优势○菌群, 需控制系统在长泥龄状态⊙下运行。冬季系统具有良好硝化效卐果时的污泥龄(SRT)需控制在 30d 以上;即使夏季,若 SRT<5 d,系统的硝化效果将显得极其微弱。


                脱氮


                2)PAOs 属短世代周期微生物,甚至其大世代∩周期(Gmax)都小于硝化菌的小世代周期(Gmin)。


                从生物除磷角度◥分析富磷污泥的排放是实现系统磷减量化的渠道。


                若排泥不及时,一方面会因 PAOs 的内源呼吸使胞内糖原消耗殆尽,进而影响厌氧区乙酸盐的吸收及聚 -β- 羟基烷酸(PHAs)的贮存,系统除磷率下降,严重时甚至造成富磷污泥磷的二①次释放;另一方面,SRT 也影响到系统内 PAOs 和聚糖菌(GAOs) 的优势生长ㄨ。


                在 30 ℃的长泥龄(SRT≈ 10 d)厌氧环境中,GAOs 对≡乙酸盐的吸收速率高于PAOs,使其在系统中占主导地】位,影响 PAOs 释磷行为的充分发挥。


                2、碳源竞争及硝酸盐和DO残余干扰


                在传统A2/O脱氮除磷○系统中,碳源主要消耗于释磷、反硝化和异养菌的正●常代谢等方面,其中释磷和反硝化速率与进水碳源中易降解部分的含量有很大关系。一般而言,要同时完〗成脱氮和除磷两个过程,进水的碳氮比(BOD5 /ρ(TN))>4~5,碳磷比(BOD5 /ρ(TP))>20~30。


                当碳源含量低于此时,因前¤端厌氧区 PAOs 吸收进水中挥发性脂肪酸(VFAs)及醇类等⌒ 易降解发酵产物完成其细胞内 PHAs 的合成,使得后续缺氧区没有足够的优质碳源而抑制反硝化潜力的充分发挥,降低了系统■对 TN 的脱除效率。


                反硝化菌以内碳源和甲醇或 VFAs 类为碳源时的反硝化速率分别为 17~48 、120~900 mg/(g·d)。因反硝化不彻底而残余的硝酸盐随外回流污泥进入厌氧区,反硝化菌将∮优先于 PAOs 利用 环境中的有机物进行反硝化脱氮,干扰厌氧释磷的正常进行,影响系统对磷的高效去除。


                一般,当厌氧区的 NO3-N 的质量》浓度>1.0 mg/L 时,会对 PAOs 释磷→产生抑制,当其达到 3~4 mg/L 时,PAOs 的释磷行为几乎完全被抑制,释磷(PO4 3--P)速率降 至 2.4 mg/(g·d)。


                按照回流位置的不同,溶解氧(DO)残余干扰主要包括:


                1)从分子态氧(O2)和硝酸盐(NO3-N)作为电子受体的氧化产能数据分析,以 O2 作为电子受体的产能约为 NO3-N 的 1.5 倍,因此当系统中同时存在O2和NO3-N时,反硝化菌及普通异养菌将々优先以O2为电子受体进行产能代谢。


                2)氧的存在破坏了PAOs释磷所需的“厌氧压抑”环境,致使厌氧菌以O2为终电子受体而抑制其发酵产酸作用,妨碍磷的正常释放,同时也将导致好氧异养菌与PAOs进行碳源竞争。


                一般厌氧区的DO的质量浓度应严格控制在0.2mg/L以下。从某种意义上来说硝酸盐及DO残余干扰释磷或反硝化过程归根还是功能菌对碳源的竞争问题。


                本文网址:/wa0j2q/news/490.html

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